【汇总】各种RAID的基础知识

1、应用程序和 RAID 级别的示例

应用程序RAID 级别
测试多个操作系统或软件部署(冗余性不是问题)NRAID
快速临时存储或暂存磁盘,用于显卡、页面布局和图像渲染0
工作组服务器1 或 10
视频编辑和生产3
网络操作系统、数据库、高可用性应用程序、工作组服务器5
极大型数据库、Web 服务器、按需视频50
需要高可用性和使用较大的顺序工作负载的任务关键型环境6
需要灵活存储和快速重建的环境ADAPT

2、RAID 级别比较

RAID 级别最低磁盘最多磁盘说明优势劣势
NRAID11非 RAID 非条带化映射到单个磁盘能够使用单一磁盘以存储额外的数据不受保护,性能较低(未条带化)
0216数据条带化,无冗余最高性能无数据保护:如果一个磁盘发生故障,则所有数据都会丢失
122磁盘镜像极高的性能和数据保护;最低的写入性能惩罚;防止单个磁盘故障高冗余成本额外开销:因为所有数据都是重复,是所需的存储容量的两倍
3316具有专用奇偶校验的磁盘块级数据条带化针对大型顺序数据请求的出色性能(快速读取);防止单个磁盘故障不适合以事务为中心的网络应用程序;写入性能在短写时较低(不到 1 个条带)
5316带有分布式奇偶校验的块级数据条带化以事务为导向的网络的最佳性价比;极高的性能和数据保护;支持多个同步读取和写入;还可以针对大型顺序请求进行优化;防止单磁盘故障写入性能比 RAID 0 或 RAID 1 低
6616带有双分布式奇偶校验的块级数据条带化非常适合大型顺序工作负载;非顺序读取和顺序读/写性能堪比 RAID 5;防止双磁盘故障冗余成本高于 RAID 5,因为奇偶校验额外开销是 RAID 5 的两倍;不适合以事务为中心的网络应用程序;非顺序写入性能速度低于 RAID 5
10 (1+0)616跨多个 RAID-1 子组执行数据条带化最高性能和数据保护(防止多个磁盘故障)高冗余成本额外开销:因为所有数据都是重复,是所需的存储容量的两倍;需要至少四个磁盘
50 (5+0)632跨多个 RAID-5 子组执行数据条带化随机读取和写入性能以及数据保护优于 RAID 5;支持比 RAID 5 更多的磁盘;防止多磁盘故障存储容量低于 RAID 5
ADAPT12128分布式擦除编码,防止双磁盘故障极速重建、无备盘(内置备盘容量)、大型存储池、简化的初始部署和扩展需要至少 12 个磁盘

3、每个 RAID 级别的磁盘数以优化虚拟磁盘组的性能

RAID 级别磁盘数量(数据和奇偶校验)、空间利用率
1最少使用 2 个磁盘,(无奇偶校验)
5使用 3 个磁盘时(2 个数据磁盘、1 个奇偶校验磁盘),空间利用率66.7%;使用 5 个磁盘时(4 个数据磁盘、1 个奇偶校验磁盘),空间利用率80%;使用 9 个磁盘时(8 个数据磁盘、1 个奇偶校验磁盘),空间利用率88.9%
6使用 4 个磁盘时(2 个数据磁盘、2 个奇偶校验磁盘),空间利用率50%;使用 6 个磁盘时(4 个数据磁盘、2 个奇偶校验磁盘),空间利用率66.7%;使用 10 个磁盘时(8 个数据磁盘、2 个奇偶校验磁盘),空间利用率80%
10磁盘 4-16 个,必定是偶数,空间利用率50%
ADAPT磁盘 12-128 个

4、常见RAID

、RAID10 与 RAID01:

RAID 10是先分割数据再镜像,再将所有硬盘分为两组,视为是RAID 1的最低组合,然后将这两组各自视为RAID 0运作。

RAID 01则是跟RAID 10的程序相反,是先镜像再将数据到分割两组硬盘。它将所有的硬盘分为两组,变成RAID 0的最低组合,而将两组硬盘各自视为RAID 1运作。

当RAID 10有一个硬盘受损,其余硬盘会继续运作。RAID 01只要有一个硬盘受损,同组RAID 0的所有硬盘都会停止运作,只剩下其他组的硬盘运作,可靠性较低。如果以六个硬盘建RAID 01,镜像再用三个建RAID 0,那么坏一个硬盘便会有三个硬盘离线。因此,RAID 10远较RAID 01常用。

、RAID5:

RAID Level 5是一种储存性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。它使用的是Disk Striping(硬盘分割)技术。

RAID 5至少需要三个硬盘,RAID 5不是对存储的数据进行备份,而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后,可以利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。

简单讲:RAID5储存数据+一种校验方式数据,可承受一个硬盘损坏。

、RAID6:

与RAID 5相比,RAID 6增加第二个独立的奇偶校验信息块。两个独立的奇偶系统使用不同的算法,数据的可靠性非常高,任意两块磁盘同时失效时不会影响数据完整性。RAID 6需要分配给奇偶校验信息更大的磁盘空间和额外的校验计算,相对于RAID 5有更大的IO操作量和计算量,其“写性能”强烈取决于具体的实现方案,因此RAID 6通常不会通过软件方式来实现,而更可能通过硬件方式实现。

简单讲:RAID6存储数据+两种不同的校验方式数据,同一组中最多容许两个磁盘损坏。更换新磁盘后,数据将会重新算出并写入新的磁盘中。

资料来源:

1:https://zh.wikipedia.org/wiki/RAID

2:https://www.dell.com/support/manuals/cn/zh/cnbsd1/powervault-me4084/me4_series_ag_pub/关于-raid-级别?guid=guid-be2d6d12-205d-41c7-ac63-145552cc00ae&lang=zh-cn